有杆泵采油泵效计算教学PPT

1、t qq/ 第四节第四节 泵效计算泵效计算 泵效泵效：在抽油井生产过程中，实际产量与理论产量的比值。在抽油井生产过程中，实际产量与理论产量的比值。 影响泵效的因素：影响泵效的因素： (3) (3) 漏失影响漏失影响 (1) (1) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩 s s p 入 (2) (2) 气体和充不满的影响气体和充不满的影响 活 液 v v (4) (4) 体积系数的影响体积系数的影响 l b b 1 地面产液量地面产液量 一、柱塞冲程一、柱塞冲程 液柱载荷交替地由油管转移到抽油杆柱和由抽油杆柱转移到液柱载荷交替地由油管转移到抽油杆柱和由抽油杆柱转移到 油管，使杆柱

2、和管柱发生交替地伸长和缩短。油管，使杆柱和管柱发生交替地伸长和缩短。 ( (一一) )静载荷作用下的柱塞冲程静载荷作用下的柱塞冲程 柱塞冲程小于光杆冲程柱塞冲程小于光杆冲程 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩 泵效小于泵效小于1 1 交变载荷作用交变载荷作用 抽油杆柱和油管柱的自重伸长在泵工作的整个过程中是不变抽油杆柱和油管柱的自重伸长在泵工作的整个过程中是不变 的，它们不会影响柱塞冲程。的，它们不会影响柱塞冲程。 ) ff ( e lf tr * l 11 冲程损失计算式：冲程损失计算式： sss trp )( 柱塞冲程：柱塞冲程： 冲程损失：冲程损失： tr 抽油杆和油管

3、弹性伸缩示意图抽油杆和油管弹性伸缩示意图 二、泵的充满程度二、泵的充满程度 气锁气锁：抽汲时由于气体在泵内压缩和膨胀，吸入和排出阀无抽汲时由于气体在泵内压缩和膨胀，吸入和排出阀无 法打开，出现抽不出油的现象。法打开，出现抽不出油的现象。 气体对冲满程度的影响气体对冲满程度的影响 ps vvk/余隙比：余隙比： 充满系数：充满系数： r kr k r k v v p l 1 1 1 1 bin pp 条件：条件： r v v v v v v rvvvv vvv p s p l p l s l lp g lp 1 r kr k r k 1 1 1 1 泵充满程度的影响因素分析：泵充满程度的影响因素

4、分析： (1) (1) 生产流体的性质生产流体的性质气液比气液比 r r愈小，愈小， 就越大。增加泵的沉没深度或使用气锚。就越大。增加泵的沉没深度或使用气锚。 (2)(2) 防冲距防冲距 泵吸入口泵吸入口 压力压力 下死点静止状态下柱塞下死点静止状态下柱塞 与泵吸入口的距离与泵吸入口的距离 k k值越小，值越小， 值就越大。尽量减小防冲距，以减小余隙。值就越大。尽量减小防冲距，以减小余隙。 二、泵的充满程度二、泵的充满程度 三、泵的漏失三、泵的漏失 (1) (1) 排出部分漏失排出部分漏失 (2) (2) 吸入部分漏失吸入部分漏失 (3) (3) 其它部分漏失其它部分漏失 如油管丝扣、泵的连接

5、部分及泄油器不严等如油管丝扣、泵的连接部分及泄油器不严等 影响影响 泵效泵效 漏失漏失 漏失很难计算，漏失很难计算，除了新泵可根据试泵实验测试结除了新泵可根据试泵实验测试结 果和相关式估算外，泵由于磨损、砂蜡卡和腐蚀所产果和相关式估算外，泵由于磨损、砂蜡卡和腐蚀所产 生的漏失以及油管丝扣、泵的连接部分和泄油器不严生的漏失以及油管丝扣、泵的连接部分和泄油器不严 等所产生的漏失很难计算。等所产生的漏失很难计算。 四、提高泵效的措施四、提高泵效的措施 (1)(1)选择合理的工作方式选择合理的工作方式 选用大冲程、小冲次，减小气体影响，降低悬点载荷，特别选用大冲程、小冲次，减小气体影响，降低悬点载荷，

6、特别 是稠油的井。是稠油的井。 连喷带抽井选用大冲数快速抽汲，以增强诱喷作用。连喷带抽井选用大冲数快速抽汲，以增强诱喷作用。 深井抽汲时，深井抽汲时，s s和和n n的选择一定要避开不利配合区。的选择一定要避开不利配合区。 (2)(2)确定合理沉没度。确定合理沉没度。 (3)(3)改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能。改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能。 (4)(4)使用油管锚减少冲程损失使用油管锚减少冲程损失 (5)(5)合理利用气体能量及减少气体影响合理利用气体能量及减少气体影响 3 2 1 a 简单气锚 1孔眼； 2吸入管； 3外筒 6 7 5 4 b 井下分离器 4中心管； 5外

7、筒； 6套管； 7封隔器 气 油 重重 力力 式式 气气 锚锚 分分 离离 原原 理理 旋流分离器旋流分离器 利用离心力原理分离气液（固）体。利用离心力原理分离气液（固）体。 气液（固）混合物由切线方向进入分离器气液（固）混合物由切线方向进入分离器 后，沿分离器筒体旋转，产生后，沿分离器筒体旋转，产生离心力离心力。离心力。离心力 与液（固）体颗粒的密度成正比。液（固）体与液（固）体颗粒的密度成正比。液（固）体 颗粒的密度比气体大得多，于是颗粒的密度比气体大得多，于是液（固）体颗液（固）体颗 粒就被抛到外圈（靠近器壁），粒就被抛到外圈（靠近器壁），较轻的气体则较轻的气体则 在内圈。在内圈。被抛在

8、外圈的液（固）体颗粒继续旋被抛在外圈的液（固）体颗粒继续旋 转，并向下沉淀，最后到达锥形管聚集后从下转，并向下沉淀，最后到达锥形管聚集后从下 部出口放出，内圈的气体则从上部出口放出。部出口放出，内圈的气体则从上部出口放出。 第六节第六节 有杆抽油系统工况分析有杆抽油系统工况分析 (1) (1) 了解油层生产能力及工作状况，分析是否已发挥了油层潜了解油层生产能力及工作状况，分析是否已发挥了油层潜 力，分析、判断油层不正常工作的原因；力，分析、判断油层不正常工作的原因； (2) (2) 了解设备能力及工作状况，分析设备是否适应油层生产能了解设备能力及工作状况，分析设备是否适应油层生产能 力，了解设

9、备潜力，分析判断设备不正常的原因；力，了解设备潜力，分析判断设备不正常的原因； (3) (3) 分析检查措施效果。分析检查措施效果。 分析目的：分析目的：油层与抽油设备协调，油井高效生产。油层与抽油设备协调，油井高效生产。 分析内容：分析内容： 一、抽油井液面测试与分析一、抽油井液面测试与分析 （一）动液面、静液面及采油指数（一）动液面、静液面及采油指数 静液面（静液面（l ls s或或h hs s）：）：对应于对应于油藏压力。油藏压力。 动液面（动液面（l lf f或或h hf f）：）：对应于井底压力对应于井底压力 流压流压 生产压差：生产压差：与静液面和动液面之差与静液面和动液面之差 相

10、对应的压力差。相对应的压力差。 沉没度沉没度h hs s：根据气油比和原油进泵压根据气油比和原油进泵压 力损失而定。力损失而定。 静液面与动液面的位置静液面与动液面的位置 6 10 g p ll o c ffc fssf hh q ll q k 采油指数：采油指数： 折算液面折算液面：把在一定套压下测得的液面折算成套管压力为把在一定套压下测得的液面折算成套管压力为 零时的液面，即：零时的液面，即： ？ （一）动液面、静液面及采油指数（一）动液面、静液面及采油指数 静液面与动液面的位置静液面与动液面的位置 2/vtl ( (二二) )液面位置的测量液面位置的测量 测量仪器：回声仪测量仪器：回声仪

11、 测量原理：利用声波在环形空间流体介质中的传播速度测量原理：利用声波在环形空间流体介质中的传播速度 和测得的反射时间来计算其位置：和测得的反射时间来计算其位置： 1.1.有音标的井有音标的井 声波反射曲线声波反射曲线 2/ 1 1 t l v 1 1 t t ll ( (三三) )含水井油水界面及工作制度与含水的关系含水井油水界面及工作制度与含水的关系 含水井正常抽油时，油水界面稳定在泵的吸入口处。含水井正常抽油时，油水界面稳定在泵的吸入口处。 低气油比含水油井低气油比含水油井：在泵下加深尾：在泵下加深尾 管来降低流压，提高产量。管来降低流压，提高产量。 低含水高气油比井低含水高气油比井( (

12、除带喷者外除带喷者外) )： 加深尾管会降低泵的充满系数。加深尾管会降低泵的充满系数。 含水井的油水界面含水井的油水界面 思考题：上述说法的理由？思考题：上述说法的理由？ 抽油井工作制度与含水的变化关系抽油井工作制度与含水的变化关系 当油层和水层压力相同当油层和水层压力相同( (或油水同层或油水同层) )时，油井含水不随工作时，油井含水不随工作 制度而改变；制度而改变； 当出油层压力高于出水层压力时，增大总采液量当出油层压力高于出水层压力时，增大总采液量( (降流压降流压) )， 将引起油井含水量的上升；将引起油井含水量的上升； 当水层压力高于油层压力时，加大总采液量，将使油井含当水层压力高于

13、油层压力时，加大总采液量，将使油井含 水量下降。水量下降。 确定含水井工作制度时：确定含水井工作制度时： 对油水层压力相同及水层压力高于油层压力的井，把产液量对油水层压力相同及水层压力高于油层压力的井，把产液量 增大到设备允许的抽汲量是合理的。增大到设备允许的抽汲量是合理的。 利用油井在不同工作制度下产液量与含水的变化情况来判断利用油井在不同工作制度下产液量与含水的变化情况来判断 油水层的压力关系。油水层的压力关系。 二、地面示功图分析二、地面示功图分析 示功图：示功图：载荷随位移的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。载荷随位移的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。 地面示功图或光杆示功图：地面示功图

14、或光杆示功图：悬点载荷与位移关系的示功图。悬点载荷与位移关系的示功图。 示功图测试仪器：示功图测试仪器：动力仪。动力仪。 二、地面示功图分析二、地面示功图分析 ( (一一) )理论示功图及其分析理论示功图及其分析 1.1.静载荷作用下的理论示功图静载荷作用下的理论示功图 循环过程：下死点循环过程：下死点a a加载完成加载完成b b上上 死点死点c c卸载完成卸载完成d d下死点下死点a a 静载理论示功图静载理论示功图 abcabc为上冲程静载荷变化线。为上冲程静载荷变化线。abab为为 加载过程，加载过程中，游动阀加载过程，加载过程中，游动阀 和固定阀处于关闭状态；在和固定阀处于关闭状态；在

15、b b点加点加 载完毕，变形结束，柱塞与泵筒载完毕，变形结束，柱塞与泵筒 开始发生相对位移，固定阀打开开始发生相对位移，固定阀打开 而吸入液体。而吸入液体。bcbc为吸入过程为吸入过程 （bc=sbc=sp p为泵的冲程），游动阀处为泵的冲程），游动阀处 于关闭状态。于关闭状态。 cdacda为下冲程静载荷变化线。为下冲程静载荷变化线。cdcd 为卸载过程，游动阀和固定阀处为卸载过程，游动阀和固定阀处 于关闭状态；在于关闭状态；在d d点卸载完毕，点卸载完毕， 变形结束，柱塞与泵筒发生向下变形结束，柱塞与泵筒发生向下 相对位移，游动阀被顶开、排出相对位移，游动阀被顶开、排出 液体。液体。dad

16、a为排出过程，固定阀处为排出过程，固定阀处 于关闭状态。于关闭状态。 2.2.考虑惯性载荷后的理论示功图考虑惯性载荷后的理论示功图 考虑惯性和振动后的理论示功图考虑惯性和振动后的理论示功图 s/2s/2 ( (一一) )理论示功图及其分析理论示功图及其分析 ( (二二) )典型示功图分析典型示功图分析 典型示功图：某一因素的影响十分明显，其形状代表了该典型示功图：某一因素的影响十分明显，其形状代表了该 因素影响下的基本特征的示功图。因素影响下的基本特征的示功图。 1.1.气体和充不满对示功图的影响气体和充不满对示功图的影响 有气体影响的示功图有气体影响的示功图 气体影响示功图气体影响示功图 s

17、 dd g ad d a 充满系数：充满系数： 气锁气锁 充不满影响的示功图充不满影响的示功图 充不满现象：地层产液在上冲程末未充满泵筒的现象。充不满现象：地层产液在上冲程末未充满泵筒的现象。 液击现象：液击现象：泵充不满生产时，柱塞与泵内液面撞击引泵充不满生产时，柱塞与泵内液面撞击引 起抽油设备受力急剧变化的现象。起抽油设备受力急剧变化的现象。 充不满的示功图充不满的示功图 2.2.漏失对示功图的影响漏失对示功图的影响 排出部分的漏失排出部分的漏失 泵排出部分漏失泵排出部分漏失 cbs pu 柱塞的有效吸入行程：柱塞的有效吸入行程： scb / 泵效：泵效： 吸入部分漏失吸入部分漏失 吸入阀

18、漏失吸入阀漏失 ads ped 柱塞的有效吸入行程：柱塞的有效吸入行程： sad / 泵泵 效：效： 吸入阀严重漏失吸入阀严重漏失 吸入部分漏失吸入部分漏失 吸入部分和排出部分同时漏失吸入部分和排出部分同时漏失 吸入阀和排出阀同时漏失吸入阀和排出阀同时漏失 3.3.柱塞遇卡的示功图柱塞遇卡的示功图 柱塞在泵筒内被卡死在某一位置时，在抽汲过程中柱塞柱塞在泵筒内被卡死在某一位置时，在抽汲过程中柱塞 无法移动而只有抽油杆的伸缩变形，图形形状与被卡位置有无法移动而只有抽油杆的伸缩变形，图形形状与被卡位置有 关。关。 活塞卡在泵筒中部活塞卡在泵筒中部 4.4.带喷井的示功图带喷井的示功图 在抽汲过程中，

19、游动阀和固定阀处于同时打开状态，液在抽汲过程中，游动阀和固定阀处于同时打开状态，液 柱载荷基本加不到悬点。示功图的位置和载荷变化的大小取柱载荷基本加不到悬点。示功图的位置和载荷变化的大小取 决于喷势的强弱及抽汲液体的粘度。决于喷势的强弱及抽汲液体的粘度。 喷势强、油稀带喷喷势强、油稀带喷 喷势弱、油稠带喷喷势弱、油稠带喷 gqb hc l r 5.5.抽油杆断脱抽油杆断脱 抽油杆断脱后的悬点载荷实际上是断脱点以上的抽油杆抽油杆断脱后的悬点载荷实际上是断脱点以上的抽油杆 柱重量，只是由于摩擦力，才使上下载荷线不重合。图形的柱重量，只是由于摩擦力，才使上下载荷线不重合。图形的 位置取决于断脱点的位

20、置。位置取决于断脱点的位置。 抽油杆柱的断脱位置可抽油杆柱的断脱位置可 根据下式来估算：根据下式来估算： 抽油杆断脱抽油杆断脱 出砂井出砂井 6.6.其它情况其它情况 结蜡井结蜡井 管式泵活塞脱出工作筒管式泵活塞脱出工作筒 防冲距过小活塞碰防冲距过小活塞碰 固定阀的示功图固定阀的示功图 三、抽油机井工况诊断技术三、抽油机井工况诊断技术 抽油机井工况诊断技术：抽油机井工况诊断技术： 光杆示光杆示 功图功图 数学模型数学模型 计算机计算机 井下示井下示 功图功图 抽油设抽油设 备工况备工况 三、抽油机井工况诊断技术三、抽油机井工况诊断技术 计算抽油杆柱断面上的应力分布和示功图；计算抽油杆柱断面上的

21、应力分布和示功图； 估算泵口压力；估算泵口压力； 判断油井潜能；判断油井潜能； 计算活塞冲程和泵效；计算活塞冲程和泵效； 检验泵及油管锚的机械状况；检验泵及油管锚的机械状况； 计算和绘制扭矩曲线，并进行平衡和功率的计算与分析。计算和绘制扭矩曲线，并进行平衡和功率的计算与分析。 抽油井计算机诊断的内容：抽油井计算机诊断的内容： ( (一一) )诊断技术的理论基础诊断技术的理论基础 抽抽油油泵泵 动动力力仪仪 抽抽油油杆杆 信号发送器信号发送器 信号接收器信号接收器 井下动态信井下动态信 号的传导线号的传导线 应应 力力 波波 设备工况设备工况 信号记录信号记录 ( (三三) )诊断技术的应用诊断

22、技术的应用 1.1.判断泵的工作状况及计算泵排量判断泵的工作状况及计算泵排量 2.2.计算各级杆柱的应力和分析杆柱组合的合理性计算各级杆柱的应力和分析杆柱组合的合理性 3.3.计算和分析抽油机扭矩、平衡及功率计算和分析抽油机扭矩、平衡及功率 4.4.估算泵口压力及预测油井产量估算泵口压力及预测油井产量 5.5.判断油管锚或封隔器固定油管的有效性判断油管锚或封隔器固定油管的有效性 二、基本示功图二、基本示功图 最大载荷最大载荷 静载示功图静载示功图 考虑动载的考虑动载的 示功图示功图 最小载荷系最小载荷系 数数 最大载荷系最大载荷系 数数 最小载荷最小载荷 第二节第二节 防蜡与清蜡防蜡与清蜡 石

23、蜡：石蜡：1616到到6464的烷烃的烷烃(c(c16 16h h3434 c c64 64h h130130) )。纯石蜡为白色，略带透 。纯石蜡为白色，略带透 明的结晶体，密度明的结晶体，密度880880905kg/m905kg/m3 3，熔点为，熔点为49496060。 结蜡现象：结蜡现象：当温度降到析蜡点以下时，蜡以晶体形式从原油中析当温度降到析蜡点以下时，蜡以晶体形式从原油中析 出，随着温度、压力的降低和气体的析出，结晶析出的蜡聚集长出，随着温度、压力的降低和气体的析出，结晶析出的蜡聚集长 大形成蜡晶体沉积在管壁等固相表面上，称为所谓的大形成蜡晶体沉积在管壁等固相表面上，称为所谓的结

24、蜡现象结蜡现象。 油井结蜡的危害：油井结蜡的危害： （1 1）影响着流体举升的过流断面，增加了流动阻力；）影响着流体举升的过流断面，增加了流动阻力； （2 2）影响着抽油设备的正常工作。）影响着抽油设备的正常工作。 一、油井防蜡机理一、油井防蜡机理 ( (一一) )油井结蜡的过程油井结蜡的过程 （1 1）当温度降至析蜡点以下时，蜡以结晶形式从原油中析出）当温度降至析蜡点以下时，蜡以结晶形式从原油中析出； （2 2）温度、压力继续降低和气体析出，结晶析出的蜡聚集长大）温度、压力继续降低和气体析出，结晶析出的蜡聚集长大 形成蜡晶体；形成蜡晶体； （3 3）蜡晶体沉积于管道和设备等的表面上。）蜡晶体

25、沉积于管道和设备等的表面上。 蜡的初始结晶温度或析蜡点：蜡的初始结晶温度或析蜡点： 当温度降低到某一值时，原油中溶解的蜡便开始当温度降低到某一值时，原油中溶解的蜡便开始 析出，蜡开始析出的温度。析出，蜡开始析出的温度。 ( (二二) )影响结蜡的因素影响结蜡的因素 1. 1. 原油的性质及含蜡量原油的性质及含蜡量 2. 2. 原油中的胶质、沥青质原油中的胶质、沥青质 原油中含蜡量越高，油井就越容易结蜡。原油中含蜡量越高，油井就越容易结蜡。 原油中所含轻质馏分越多，则蜡的初始结晶温度就越低，原油中所含轻质馏分越多，则蜡的初始结晶温度就越低， 保持溶解状态的蜡就越多，即蜡不易出。保持溶解状态的蜡就

26、越多，即蜡不易出。 l胶质含量增加，蜡的初始结晶温度降低胶质含量增加，蜡的初始结晶温度降低； l沥青质对石蜡结晶起到良好的分散作用，且使沉积蜡沥青质对石蜡结晶起到良好的分散作用，且使沉积蜡 的强度将明显增加，而不易被油流冲走。的强度将明显增加，而不易被油流冲走。 3. 3. 压力和溶解气油比压力和溶解气油比 蜡的初始结晶温度与压力、气油比的关系 曲线1油层油；曲线2脱气油；r溶解气油比； 条件：油层油饱和压力9.8mpa；含蜡量4.51%； 含胶质2.85% 当ppb时, p,t蜡初始结晶温度,ba 当ppb时, p,t蜡初始结晶温度,ac 4.4.原油中的水和机械杂质原油中的水和机械杂质 油

27、井含水量增加，结蜡程度有所减轻。油井含水量增加，结蜡程度有所减轻。 5.5.液流速度、管壁粗糙度及液流速度、管壁粗糙度及 表面性质表面性质 水和机械杂质对蜡的初始结晶温度影响不大。水和机械杂质对蜡的初始结晶温度影响不大。 原油中的细小砂粒及机械杂质将成为石蜡析出的结晶原油中的细小砂粒及机械杂质将成为石蜡析出的结晶 核心，而促使石蜡结晶的析出，加剧了结蜡过程核心，而促使石蜡结晶的析出，加剧了结蜡过程。 ( (二二) )影响结蜡的因素影响结蜡的因素 液流速度对结蜡的影响有正反两个方面的作用 管壁越光滑，蜡越不容易沉积 表面亲水性越强，越不易结蜡。 流速与结蜡量的关系 1钢管； 2,3塑料管 自喷井

28、结蜡规律 自喷井主要是油管结蜡和地 面油嘴结蜡。规律如图，一 般油管下部不结蜡，因为下 部油t高，p高，溶解气多， 石油对蜡的溶解能力强。从 某一位置开始，由于tp油 溶蜡能力。越往上结蜡越严 重，但接近井口时，结蜡减 少，因为v大，部分蜡被带 走。 结蜡规律 二、油井防蜡方法二、油井防蜡方法 （1 1）阻止蜡晶的析出：）阻止蜡晶的析出：在原油开采过程中，采用某些措施在原油开采过程中，采用某些措施( (如提如提 高井筒流体的温度等高井筒流体的温度等) )，使得油流温度高于蜡的初始结晶温度，从，使得油流温度高于蜡的初始结晶温度，从 而阻止蜡晶的析出。而阻止蜡晶的析出。 （2 2）抑制石蜡结晶的聚

29、集：）抑制石蜡结晶的聚集：在石蜡结晶已析出的情况下，控制在石蜡结晶已析出的情况下，控制 蜡晶长大和聚集的过程。如在含蜡原油中加入防止和减少石蜡聚集蜡晶长大和聚集的过程。如在含蜡原油中加入防止和减少石蜡聚集 的某些化学剂的某些化学剂抑制剂，使蜡晶处于分散状态而不会大量聚集。抑制剂，使蜡晶处于分散状态而不会大量聚集。 （3 3）创造不利于石蜡沉积的条件：）创造不利于石蜡沉积的条件：如提高表面光滑度、改善表如提高表面光滑度、改善表 面润湿性、提高井筒流体速度等。面润湿性、提高井筒流体速度等。 1.1.油管内衬和涂层防蜡油管内衬和涂层防蜡 作用：通过表面光滑和改善管壁表面的润湿性，使蜡不易作用：通过表

30、面光滑和改善管壁表面的润湿性，使蜡不易 在表面上沉积，以达到防蜡的目的。在表面上沉积，以达到防蜡的目的。 （1 1）玻璃衬里油管防蜡原理）玻璃衬里油管防蜡原理 油管表面具有亲水憎油特性；油管表面具有亲水憎油特性； 玻璃表面十分光滑；玻璃表面十分光滑； 玻璃具有良好的绝热性能。玻璃具有良好的绝热性能。 （2 2） 涂料油管防蜡原理涂料油管防蜡原理 在油管内壁涂一层固化后表面光滑且亲水性强的物质。在油管内壁涂一层固化后表面光滑且亲水性强的物质。 二、油井防蜡方法二、油井防蜡方法 自喷井用得多,抽油井用得少.原因1.衬管易坏不好修. 2.刮掉的渣子使抽油泵阀关不严. 2.2.化学防蜡化学防蜡 向井筒

31、中加入液体化学防蜡剂或在抽油管柱上装有固体化学防向井筒中加入液体化学防蜡剂或在抽油管柱上装有固体化学防 蜡剂，防蜡剂在井筒流体中溶解混合后达到防蜡目的。蜡剂，防蜡剂在井筒流体中溶解混合后达到防蜡目的。 （1 1）活性剂型防蜡剂：）活性剂型防蜡剂：通过在蜡结晶表面上的吸附，形成不利于石通过在蜡结晶表面上的吸附，形成不利于石 蜡继续长大的极性表面，使蜡晶以微粒状态分散在油中易被油流带蜡继续长大的极性表面，使蜡晶以微粒状态分散在油中易被油流带 走；还可吸附于固体表面上形成极性表面，阻止石蜡的沉积。走；还可吸附于固体表面上形成极性表面，阻止石蜡的沉积。 （2 2）高分子型防蜡剂：）高分子型防蜡剂：油溶

32、性的，具有石蜡结构链节的支链线性高油溶性的，具有石蜡结构链节的支链线性高 分子，在浓度很小的情况下能够形成遍及整个原油的网状结构，而分子，在浓度很小的情况下能够形成遍及整个原油的网状结构，而 石蜡就可在这网状结构上析出，因而彼此分散，不能聚集长大，也石蜡就可在这网状结构上析出，因而彼此分散，不能聚集长大，也 不易在固体表面沉积，而易被液流带走。不易在固体表面沉积，而易被液流带走。 二、油井防蜡方法二、油井防蜡方法 图547抽油机井井口加药装置 1一加药漏斗；2一加药阀；3一加 药放空阀； 4一加药罐；5套管加药阀；6一 套管人口； 7一平衡阀；8一压力表 (一一)关套管加药阀5和平衡阀7，开加

33、药放空 阀3，把加药罐内的压力放净； (二二)再打开加药阀2，即可把事先按 比例浓度配好的药剂倒人加药罐内， 待加入量够(注意加药量不许超过罐 容积的90)时，关闭加药放空阀3和 加药阀2； (三三)缓慢打开平衡阀7，使套管气进入加药 罐内，并达到平衡后； (四四)再打开套管加药阀5，药就会自动(自重和 套压作用)从套管流人井内；并在油套环空的 液体(油)中继续下降，最后到油管的吸人口随 液体一起沿着油管内被举升到井口，在这过 程中药不断地吸附在油管内壁表面起到防蜡 作用。 操作程序操作程序 有的油田还把磁防蜡技术应用在抽 油机井的抽油杆上 进行防蜡，即把特制的磁防蜡器装 在井内易结蜡井段的抽

34、油杆 上，一般是每隔50m或100m装一 个，这也是其防蜡的一特点， 它还有可以扶正抽油杆，减少杆管 的摩擦的双重作用；生产实践 证明这种防蜡效果是很好的。 当井底原油从筛管进入泵 前，流过磁防蜡器处就会被强 磁场磁化，使其在进入泵时不易 结 蜡，这样就达到了防蜡的目的。 防蜡过程为防蜡过程为 防气防气 装气锚装气锚 装套管放气阀装套管放气阀 定套压调弹簧定套压调弹簧 3.3.热力防蜡：热力防蜡：提高流体温度；采油成本高。提高流体温度；采油成本高。 4.4.磁防蜡技术磁防蜡技术 （1 1）原油通过强磁防蜡器时，石蜡分子在磁场作用下定向排列）原油通过强磁防蜡器时，石蜡分子在磁场作用下定向排列 作

35、有序流动，克服了石蜡分子之间的作用力，不能按结晶的要作有序流动，克服了石蜡分子之间的作用力，不能按结晶的要 求形成石蜡晶体；求形成石蜡晶体； （2 2）对于已形成蜡晶的微粒通过磁场后，石蜡晶体细小分散，）对于已形成蜡晶的微粒通过磁场后，石蜡晶体细小分散， 并且有效地削弱了蜡晶之间、蜡晶与胶体分子之间的粘附力，并且有效地削弱了蜡晶之间、蜡晶与胶体分子之间的粘附力， 抑制了蜡晶的聚集长大；抑制了蜡晶的聚集长大； （3 3）磁场处理后还能改变井筒中结蜡状态，使蜡质变软，易于）磁场处理后还能改变井筒中结蜡状态，使蜡质变软，易于 清除。清除。 二、油井防蜡方法二、油井防蜡方法 三、油井清蜡方法三、油井清

36、蜡方法 (1)(1)机械清蜡机械清蜡 常用的工具主要有刮蜡常用的工具主要有刮蜡 片和清蜡钻头等。片和清蜡钻头等。 (2)(2)热力清蜡热力清蜡 热流体循环清蜡法热流体循环清蜡法 电热清蜡法电热清蜡法 热化学清蜡法热化学清蜡法 机械清蜡示意图 1绞车；2钢丝；3防喷管；4采油树； 5套管；6油管；7刮蜡片 应根据油井的结蜡规律定出清蜡制 度,包括:清蜡周期、清蜡深度、操 作规程及使用的刮蜡片的规格等。 热油循环清蜡流程图 热油循环清蜡流程图 热油循环清蜡流程图热油循环清蜡流程图 1水套加热炉 2分油包 3回油阀 4油嘴 5分离器 （3）微生物清蜡 它是近年来发展的，在我国已逐步推广应用的一种技

37、术。用于清蜡的微生物主要有食蜡性微生物和食胶质 和沥青质性微生物。油井清蜡的微生物其形状为长条 螺旋状体长度为14m，宽度为0.10.3m。它能 降低原油凝固点和含蜡量，以石蜡为食物。微生物注 入油井后，它主动向石蜡方向游去，猎取食物，使蜡 和沥青降解，微生物中的硫酸盐还原菌的增殖，产生 表面活性剂，降低油水界面张力，同时微生物中的产 气菌还可以生成溶于油的气体，如co2、n2、h2， 使原油膨胀降粘，由此达到清蜡的目的。 第四节第四节 稠油及高凝油开采技术稠油及高凝油开采技术 一、稠油及高凝油开采特征一、稠油及高凝油开采特征 ( (一一) )稠油的基本特点稠油的基本特点 中国稠油分类标准中国

38、稠油分类标准 注:带*指油藏条件下原油的粘度，其它指油藏温度下脱气油的粘度 一、稠油及高凝油开采特征一、稠油及高凝油开采特征 ( (一一) )稠油的基本特点稠油的基本特点 (2)(2)稠油的粘度对温度敏感稠油的粘度对温度敏感 (1)(1)粘度高、密度大、流动性差粘度高、密度大、流动性差 (3)(3)稠油中轻质组分含量低，而稠油中轻质组分含量低，而 胶质、沥青质含量高胶质、沥青质含量高 粘度/mpa.s 温度/ 温度,原油粘度显著 （4）我国大多数稠油含硫、石蜡，我国大多数稠油含硫、石蜡， 金属元素较低。金属元素较低。 （5 5）稠油油藏大多数地层疏松，易出砂。）稠油油藏大多数地层疏松，易出砂。

39、 一、稠油及高凝油开采特征一、稠油及高凝油开采特征 ( (二二) )高凝油的基本特点高凝油的基本特点 1 1）高凝油是指蜡含量高、凝固点高的原油。）高凝油是指蜡含量高、凝固点高的原油。 凝固点：在一定条件下原油失去流动性时的最高温度。凝固点：在一定条件下原油失去流动性时的最高温度。 3 3）大多数高凝油油藏埋藏较深，油层温度较高。）大多数高凝油油藏埋藏较深，油层温度较高。 2 2）高凝油地层的原始饱和压力低，体积系数、溶解系数、）高凝油地层的原始饱和压力低，体积系数、溶解系数、 原始油气比相对较低。原始油气比相对较低。 4 4）开采技术难度大，成本高，管理难度大，工艺要求高。）开采技术难度大，

40、成本高，管理难度大，工艺要求高。 高凝油开采的关键在于提高井筒中流体的温度高凝油开采的关键在于提高井筒中流体的温度凝固点凝固点 三、井筒降粘技术三、井筒降粘技术 井筒降粘技术是指通过热力、化学、稀释等措施使得井筒井筒降粘技术是指通过热力、化学、稀释等措施使得井筒 中的流体保持低粘度，从而达到改善井筒流体的流动条件，缓解中的流体保持低粘度，从而达到改善井筒流体的流动条件，缓解 抽油设备的不适应性，提高稠油及高凝油的开发效果等目的的采抽油设备的不适应性，提高稠油及高凝油的开发效果等目的的采 油工艺技术。油工艺技术。 目前常用的井筒降粘技术：目前常用的井筒降粘技术： 化学降粘化学降粘 掺轻烃或水稀释掺轻烃或水稀释( (与化学降粘类似与化学降粘类似) ) 热力降粘技术热力降粘技术 （一）化学降粘技术（一）化学降粘技术 化学降粘：通过向井筒流体中掺入化学药剂，从而使化学降粘：通过向井筒流体中掺入化学药剂，从而使 流体粘度降低的开采稠油及高凝油的技术。流体粘度降低的开采稠油及高凝油的技术。 作用机理：作用机理：在井筒流体中加入一定量的水溶性表面活在井筒流体中加入一定